Reduzierung des Kohlenstoffausstoßes in den Halbleiterfabriken: Es geht um die Hülle
Jede Halbleiterfabrik kämpft derzeit damit, die Ziele bezüglich eines Netto-Null-Kohlenstoffausstoßes zu erreichen. Die offensichtliche Lösung ist es, alte, resistive Heizsysteme durch präzise Kurzwellen-Infrarot-Systeme zu ersetzen. Doch das ist nur die halbe Miete – der eigentliche Schlüssel liegt in der Edelstahlausstattung der Geräte. Wenn diese nicht perfekt hergestellt wird, wird Energie einfach verschwendet.
Vermeiden Sie Wärmeverluste
Um den Kohlenstoffausstoß zu reduzieren, muss man aufhören, Energie zu verschwenden. So einfach ist das. Wir verwenden für unsere Gehäuse hochwertigen Edelstahl – schließlich sind die thermischen Belastungen enorm. Wenn das Gehäuse verformt wird, entstehen Probleme. Ein schlecht gefertigtes Gehäuse lässt das Infrarotlicht in den Reinraum dringen. Dadurch muss das Lüftungssystem überlastet arbeiten – und die Energiekosten steigen stark an. Deshalb verwenden wir Präzisionsbiegverfahren sowie TIG-Schweißen. Wir wollen dichte Abdichtungen – damit die Wärme auf dem Wafer bleibt und nicht den Raum erwärmt.
Das Geheimnis liegt in der Reflexion
Wir wählen nicht einfach irgendein Stahlblech aus. Wir achten penibel auf die innere Geometrie, damit die Reflexionsrate optimal ist. Durch eine effektivere Fokussierung des Infrarotstrahls kann man die Leistung der Lampen reduzieren, ohne dass die Temperatur des Wafer abnimmt. Man erhält somit denselben Durchsatz – doch der energiebedürftige Anteil sinkt. Das ist ein Gewinn für alle Beteiligten.
Der Ausgleich zwischen verschiedenen Faktoren
Es gibt jedoch einen Kompromiss: Starkes Edelstahlmaterial führt zu einer höheren thermischen Masse. Dadurch braucht das System etwas länger, bis es die gewünschte Temperatur erreicht. Es handelt sich dabei um ein schwieriges Gleichgewicht – zu dünnes Material führt zu Vibrationen oder Leckagen, zu dickes Material wiederum verursacht eine langsamere Reaktionszeit. Man muss also den richtigen Mittelweg finden.
Praktische Anwendung
Wir haben diese Geräte so konzipiert, dass sie als Ersatz für die uneffizienten Heizblöcke dienen können. Wir sorgen dafür, dass die Wärme gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Substrats verteilt wird. Denn wenn die Toleranzen nicht stimmen, entstehen „heiße Punkte“ – und das bedeutet, dass die Wafer verschwendet werden müssen. Niemand möchte eine Charge Silizium verschwenden, nur weil das Gehäuse nicht richtig hergestellt wurde.